CN100394644C

CN100394644C - 平面式双频l型天线

Info

Publication number: CN100394644C
Application number: CNB031049060A
Authority: CN
Inventors: 叶明豪
Original assignee: D Link Corp
Current assignee: D Link Corp
Priority date: 2003-02-28
Filing date: 2003-02-28
Publication date: 2008-06-11
Anticipated expiration: 2023-02-28
Also published as: CN1525596A

Abstract

一种平面式双频L型天线。本发明提供一种可接收不同频段讯号、长度短、体积小的天线。其包括：介电质基板；一个微带线/共面波导线，印制于介电质基板的一表面，且以其一端作为讯号馈入端；一个接面金属面，印制于介电质基板与微带线所在表面相对的另一表面或共面波导线的周缘位置；两个长条状的辐射体，分别由所述微带线的另一端在微带线所在表面向与接地金属面相对的位置以外的方向延伸或由共面波导线的另一端在共面波导线所在表面向接地金属面以外的位置延伸，并且该两辐射体分别延设在微带线/共面波导线纵向轴的两侧，且延伸在接地金属面以外的微带线/共面波导线至各辐射体自由端的长度约分别等于双频段中各频段波长的四分之一长度。

Description

平面式双频L型天线

技术领域

本发明属于天线，特别是一种平面式双频L型天线。

背景技术

如图1所示，传统通信装置上所使用的L型天线包括同轴电缆线10及套设于同轴电缆线10一端的金属接地平板18。

同轴电缆线10包括内导体(或称心轴)14、外导体(或称遮蔽网或地线)16、设于内、外导体14、16之间的绝缘介电质材料17及包覆于外导体16外缘的绝缘外皮19。内、外导体14、16藉设置于两者之间的绝缘介电质材料17隔开，以令同轴电缆线10的内、外导体14、16形成电磁学上所称的同心导体。

同轴电缆线10的一端系连接至无线通信装置的控制电路上，以作为馈入线，其另一端与金属接地平板18套设，且以外导体16与金属接地平板18连接，藉以将同轴电缆线10的外导体16接地。同轴电缆线10的另一端由内导体14延设呈L状并延伸至金属接地平板18外的导体12，以形成长度与天线的共振频率间具有一定比例关系的呈倒L状的辐射体。这种天线一般均为单频设计。

如图2所示，传统上，为令上述L型天线更轻薄短小，已有业者将此种天线制作于印刷电路板上，以制成微带式L型天线。

微带式L型天线具有一侧面上印制有微带线24的介电质基板27，利用微带线24的一端作为讯号馈入端241，介电质基板27的另一侧面对应于微带线24的位置则印制有接地金属面28，并令微带线24的另一端向对应于接地金属面28以外的位置延伸出长度与天线的共振频率间具有一定比例关系的呈倒L状的辐射体242。这种天线一般亦为单频设计。

此外，另有业者利用共面波导(Coplanar Wave Guide)作为馈入线，以将此种L型天线制作于印刷电路板上，以制成共面波导式L型天线。

如图3所示，共面波导式L型天线具有侧面印制有共面波导线34的介电质基板37，共面波导线34的一端作为讯号馈入端341，在介电质基板37侧面对应的共面波导线34周缘位置印制有与共面波导线34保持一定间隔的接地金属面38。共面波导线34的另一端则延伸至接地金属面38以外，以形成长度与天线的共振频率间具有一定比例关系的呈倒L状的辐射体342。这种天线一般亦为单频设计。

近年来由于移动通讯产品市场需求大增，使得无线通讯的发展更为快速。在众多无线通讯标准中，最引人注目者乃为美国电子电机工程师协会(IEEE)802.11无线区域网路(Wireless Local Area Network)协定，美国电子电机工程师协会(IEEE)802.11协定系制定于1997年间，协定不仅提供了无线通讯上许多前所未有的功能，还提供一可令各种不同厂牌的无线产品得以相互沟通的解决方案，该协定的制定无疑为无线通讯的发展开启了一个新的里程碑。然而，在2000年8月间，美国电子电机工程师协会(IEEE)为令802.11协定能成为美国电子电机工程师协会(IEEE)/美国国家标准协会(ANSI)及国际标准组织(ISO)/国际电子技术公会(IEC)间的联合标准，乃对其作了更进一步修订，其修订内容中增加了两项重要的内容，即美国电子电机工程师协会(IEEE)802.11a协定及美国电子电机工程师协会(IEEE)802.11b协定，根据该两协定的规定，在扩展的标准实体层中，其工作频带必须分别设置在5亿赫兹(5GHz)与2.4亿赫兹(5GHz)，故当无线通讯产品欲同时使用该两种无线通讯协定时，前述传统的L型天线即无法满足此需求，而必须根据频带上的要求，安装多个天线。然而，此举不仅增加了零件成本、安装程序，更需在无线通讯产品上腾出较多的空间，以安装该等L型天线，致使无线通讯产品的体积无法轻易缩小以符合轻薄短小的设计趋势。

发明内容

本发明的目的是提供一种可接收不同频段讯号、长度短、体积小的平面式双频L型天线。

本发明包括：一个介电质基板一个微带线，印制于介电质基板的一表面，以该微带线的一端作为讯号馈入端，该微带线的与该讯号馈入端相对的一端形成为微带线的另一端；一个接地金属面，印制于介电质基板与微带线所在表面相对的另一表面，且该接地金属面的位置与微带线的位置相对；两个长条状辐射体，各辐射体由所述微带线的另一端在微带线所在表面向与接地金属面相对的位置以外的方向延伸；所述的两个长条状辐射体分别延设在所述微带线纵向轴的两侧且微带线的所述另一端至各辐射体自由端的长度约分别等于双频段中各频段波长的四分之一长度。

其中：所述的微带线向对应于接地金属面以外位置方向呈弯折延伸的长条状，且所述的两个长条状辐射体分别延设在该弯折延伸的长条状微带线的纵向轴的两侧。

一种平面式双频L型天线，包括：一个介电质基板；一个共面波导线，印制于介电质基板的一表面，且以该共面波导线的一端作为讯号馈入端，该共面波导线的与该讯号馈入端相对的一端形成为微带线的另一端；一个接地金属面，印制于共面波导线的周缘位置，且与共面波导线保持一定的间隔；两个长条状的辐射体，各辐射体由共面波导线的所述另一端在共面波导线所在表面向接地金属面以外的位置延伸，且该两辐射体分别延设在共面波导线纵向轴的两侧，且从共面波导线延伸在接地金属面以外的位置至各辐射体自由端的长度约分别等于双频段中各频段波长的四分之一长度。

所述的共面波导线的另一端呈弯折延伸的长条状，且所述的两个长条状辐射体分别延设在该弯折延伸的长条状共面波导线的纵向轴的两侧。

由于本发明包括：一个介电质基板；一个微带线/共面波导线，印制于介电质基板的一表面，且以其一端作为讯号馈入端；一个接地金属面，印制于介电质基板对应于微带线/共面波导线的另一表面/一表面；及两个长条状的辐射体，分别印刷于微带线/共面波导线的另一端对应于接地金属面以外位置，该两辐射体分别延设在微带线/共面波导线纵向轴的两侧，且延伸在对应接地金属面以外微带线至各辐射体自由端的长度约分别等于双频段中各频段波长的四分之一长度。本发明的两个长条状的辐射体延伸不同长、短，以作为低、高频辐射体，藉以分别用以接收美国电子电机工程师协会(IEEE)802.11a协定及美国电子电机工程师协会(IEEE)802.11b协定所规定的双频带讯号。不仅可接收不同频段讯号，而且长度短、体积小，从而达到本发明的目的。

附图说明

图1、为习知的L型天线结构示意立体图。

图2、为习知的微带式L型天线结构示意立体图。

图3、为习知的共面波导式L型天线结构示意立体图。

图4、为本发明实施例一结构示意立体图。

图5、为本发明实施例二结构示意立体图。

图6、为本发明实施例二结构示意立体图(两辐射体由不同位置延设)。

图7、为本发明实施例三结构示意立体图。

图8、为本发明实际量测结果示意图。

具体实施方式

实施例一

如图4所示，本发明包括介电质基板47、印制于介电质基板47一侧面以一端作为讯号馈入端441的微带线44及印制于介电质基板47另一侧面对应于微带线44的接地金属面48。

微带线44的另一端向对应于接地金属面48以外位置方向呈直线延伸成长条状，并由其纵向轴同一位置向两侧分别延设辐射体442、443以形成呈T型架构的平面式双频L型天线，且令各辐射体442、443可分别用以接收不同频段的讯号。

由于本发明各辐射体442、443系分别用以接收不同频段的讯号，故由接地金属面48以外的微带线44延设的各辐射体442、443自由端的长度应分别与天线欲设计的不同共振频率间具有一定的比例关系。

本发明接地金属面48以外微带线44延伸至各辐射体442、443自由端的长度，以约分别等于所欲设计的双频段中各频段波长的四分之一长度为最佳。其中较长的辐射体443系作为低频辐射体；较短的辐射体442系作为高频辐射体。如此以不同长度的辐射体442、443可分别用以接收美国电子电机工程师协会(IEEE)802.11a协定及美国电子电机工程师协会(IEEE)802.11b协定所规定的双频带讯号。

实施例二

如图5所示，本发明包括介电质基板57及印制于介电质基板57侧面以一端作为讯号馈入端541的共面波导线54及接地金属面58。

接地金属面58对应于共面波导线54周缘位置并与共面波导线54保持一定的间隔。

共面波导线54的另一端向对应于接地金属面58以外位置方向呈直线延伸成长条状，并由其纵向轴同一位置向两侧分别延设辐射体542、543以形成呈T型架构的平面式双频L型天线；亦可如图6所示，可依实际需要或特性匹配令共面波导线的另一端由其纵向轴不同位置向两侧分别延设辐射体742、743令各辐射体542、543或742、743可分别用以接收不同频段的讯号。

由于本发明各辐射体542、543系分别用以接收不同频段的讯号，故由接地金属面58以外的共面波导线54延设的各辐射体542、543自由端的长度应分别与天线欲设计的不同共振频率间具有一定的比例关系。

本发明接地金属面58以外共面波导线54延伸至各辐射体542、543自由端的长度，以约分别等于所欲设计的双频段中各频段波长的四分之一长度为最佳。其中较长的辐射体543系作为低频辐射体；较短的辐射体542系作为高频辐射体。如此，不同长度的各辐射体542、543可分别用以接收美国电子电机工程师协会(IEEE)802.11a协定及美国电子电机工程师协会(IEEE)802.11b协定所规定的双频带讯号。

实施例三

如图7所示，本发明包括介电质基板67及印制于介电质基板67侧面的共面波导线64及接地金属面68。

介电质基板67的介电系数约为4.3～4.7。

接地金属面68对应于共面波导线64周缘位置并与共面波导线64保持一定的间隔。

共面波导线64的一端作为讯号馈入端641，其另一端向对应于接地金属面68以外位置方向呈L型弯折延伸成长条状，并由其纵向轴同一位置向两侧分别延设辐射体642、643以形成平面式双频L型天线。

共面波导线64、高频辐射体642、低频辐射体64 3及接地金属面68系印制至厚度约为0.8mm且介电质系数为4.3～4.7的平板状介电质基板67上；共面波导线64及高、高频辐射体642、643的宽度约为1mm；低频辐射体64 3的长度约为15mm；高频辐射体642的长度约为8mm；共面波导线64延伸出接地金属面68以外位置的长度约为7mm。

如图8所示，本发明操作于22.2381～28.6121亿赫兹(2.22381～2.86121GHz)及49.4078～56.34亿赫兹(4.94078～5.634GHz)两频段时，实测其回返损失(Return Loss)的量测结果为：

Δ1：56.34亿赫兹(5.634GHz)；-10.038分贝(dB)；

Δ2：49.4078亿赫兹(4.94078GHz)；-9.9321分贝(dB)；

Δ3：22.2381亿赫兹(2.22381GHz)；-10.149分贝(dB)；

Δ4：28.6121亿赫兹(2.86121GHz)；-9.6634分贝(dB)；

Δ5：52.5亿赫兹(5.25GHz)；-17.735分贝(dB)；

即都优于9分贝(dB)。因此，由该先进量测结果显示，本发明平面式双频L型天线，确可分别用以接收美国电子电机工程师协会(IEEE)802.11a协定及美国电子电机工程师协会(IEEE)802.11b协定所规定的双频带讯号。

Claims

1.一种平面式双频L型天线，包括：

一个介电质基板；

一个微带线，印制于介电质基板的一表面，且以该微带线的一端作为讯号馈入端，该微带线的与该讯号馈入端相对的一端形成为微带线的另一端；

一个接地金属面，印制于介电质基板与微带线所在表面相对的另一表面，且该接地金属面的位置与微带线的位置相对；

两个长条状辐射体，各辐射体由所述微带线的另一端在微带线所在表面向与接地金属面相对的位置以外的方向延伸；

其特征在于，所述的两个长条状辐射体分别延设在所述微带线纵向轴的两侧，且微带线的所述另一端至各辐射体自由端的长度约分别等于双频段中各频段波长的四分之一长度。

2.根据权利要求1所述的平面式双频L型天线，其特征在于所述的微带线向对应于接地金属面以外位置方向呈弯折延伸的长条状，且所述的两个长条状辐射体分别延设在该弯折延伸的长条状微带线的纵向轴的两侧。

3.一种平面式双频L型天线，包括：

一个介电质基板；

一个共面波导线，印制于介电质基板的一表面，且以该共面波导线的一端作为讯号馈入端，该共面波导线的与该讯号馈入端相对的一端形成为微带线的另一端；

一个接地金属面，印制于共面波导线的周缘位置，且与共面波导线保持一定的间隔；

两个长条状的辐射体，各辐射体由共面波导线的所述另一端在共面波导线所在表面向接地金属面以外的位置延伸，其特征在于，

所述的两个长条状辐射体分别延设在共面波导线纵向轴的两侧，且从共面波导线延伸在接地金属面以外的位置至各辐射体自由端的长度约分别等于双频段中各频段波长的四分之一长度。

4.根据权利要求3所述的平面式双频L型天线，其特征在于所述的共面波导线的另一端呈弯折延伸的长条状，且所述的两个长条状辐射体分别延设在该弯折延伸的长条状共面波导线的纵向轴的两侧。